ПЕТРОЛОГИЯ, 2015, том 23, № 1, с. 26-49
УДК 552.11,551.24
НЕОПРОТЕРОЗОЙСКАЯ АНОРОГЕННАЯ РИОЛИТ-ГРАНИТНАЯ ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ АКТАУ-МОИНТИНСКОГО СИАЛИЧЕСКОГО МАССИВА (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАЗАХСТАН): ВОЗРАСТ, ИСТОЧНИКИ И ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ
© 2015 г. А. А. Третьяков*, К. Е. Дегтярев*, К. Н. Шатагин**, А. Б. Котов***, Е. Б. Сальникова***, И. В. Анисимова***
*Геологический институт РАН Пыжевский пер., 7, Москва, 119017, Россия; e-mail: and8486@yandex.ru **Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН Старомонетный пер., 35, Москва, 119017, Россия; e-mail: shat@igem.ru ***Институт геологии и геохронологии докембрия РАН наб. Макарова, 2, Санкт-Петербург, 199034, Россия; e-mail: akotov@peterlink.ru Поступила в редакцию 21.06.2014 г.
Среди докембрийских комплексов, слагающих фундамент Актау-Моинтинского массива (Центральный Казахстан), выявлена и изучена риолит-гранитная вулканоплутоническая ассоциация, в строении которой участвуют риодациты, риолиты, субщелочные риолиты, туфы и вулканогенно-осадочные породы кислого состава алтынсынганской и уркендеуской свит, а также гранитоиды узунжальского комплекса. U-Pb (ID-TIMS) геохронологические исследования акцессорных цирконов из вулканитов и гранитов позволили установить, что становление ассоциации происходило в тонийский период неопротерозоя в интервале 925—917 млн лет. Неопротерозойские вулканиты и граниты являются наиболее молодыми докембрийскими магматическими комплексами и фиксируют завершение формирования докембрийской континентальной коры Актау-Моинтинского массива. По петро-геохимическим характеристикам вулканиты и граниты близки к гранитам A-типа, что указывает на внутриплитные обстановки формирования. Установлено, что образование родона-чальных расплавов могло происходить в процессе плавления метатоналитового или метаграувакко-вого субстрата при Т> 940°С и Р ~ 8—10 кбар в результате андперплейтинга мантийных расплавов. Изотопные Sm-Nd данные вулканитов и гранитов (TNd(DM) = 1.9—1.7 млрд лет, sNd(T) = —1.9...—3.5) свидетельствуют о палеопротерозойском возрасте их корового источника. Выявлено большое сходство неопротерозойской тектоно-магматической эволюции Актау-Моинтинского массива и палео-континента Конго-Сан-Франсиско, входившего в группу кратонов южной части суперконтинента Родиния. Это позволило предположить, что образование тонийской анорогенной вулканоплутони-ческой ассоциации Актау-Моинтинского сиалического массива является отражением глобальных дивергентных процессов в пределах южной части суперконтинента Родинии (палеоконтинент Кон-го-Сан-Франсиско).
DOI: 10.7868/S0869590315010069
ВВЕДЕНИЕ
Основной структурный план западной части Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) во многом определяется сочетанием крупных докембрийских сиалических массивов и разделяющих их палеозойских структурно-формационных зон (Дегтярев, Рязанцев, 2007, Дегтярев, 2012). Традиционно в строении этих массивов выделяют фундамент, сложенный в разной степени мета-морфизованными протерозойскими комплексами, и неметаморфизованный эдиакарско-нижне-палеозойский терригенно-карбонатный чехол (Дегтярев, 2003; Дегтярев, Рязанцев, 2007 и др.). Фундамент многих массивов образован глубоко-
метаморфизованными гнейсовыми комплексами и (или) слабометаморфизованными кварцито-сланцевыми толщами, которые относятся соответственно к палео- и неопротерозою. При этом предполагается, что накопление метатерриген-ных кварцито-сланцевых толщ происходило в шельфовой части пассивной окраины суперконтинента Родиния, в состав которого в позднем докембрии входили и сиалические массивы западной части ЦАСП.
Еще одной характерной особенностью строения некоторых докембрийских сиалических массивов западной части ЦАСП является широкое распространение кислых вулканических пород,
занимающих различное структурное положение в разрезе кварцито-сланцевых комплексов субплатформенного чехла, и ассоциирующих с ними гранитоидов. К сожалению, полученные на сегодняшний день данные не позволяют достаточно точно оценить их возраст, провести их геодинамическую типизацию и оценить их роль в формировании докембрийской континентальной коры ЦАСП. В настоящей статье рассматриваются результаты геологических, и-РЬ геохронологических, геохимических и изотопно-геохимических исследований доэдиакарских вулканических пород и ассоциирующих с ними гранитов Актау-Моинтинского сиалического массива Центрального Казахстана, который является одним из наиболее крупных докембрийских массивов западной части ЦАСП.
ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ АКТАУ-МОИНТИНСКОГО МАССИВА
Актау-Моинтинский докембрийский сиали-ческий массив (рис. 1) расположен в западной части Центрального Казахстана и является северозападным продолжением Джунгарского докем-брийского массива. Он вытянут в северо-западном направлении почти на 800 км при ширине 150—200 км. На юго-западе Актау-Моинтинский массив надвинут на ордовикские комплексы Ере-ментау-Бурунтауской зоны, а на северо-востоке со стратиграфическим несогласием перекрывается силурийскими терригенными толщами Ага-дырской зоны (Дегтярев, 2003).
В геологическом строении Актау-Моинтинско-го массива принимают участие метаморфизован-ные в условиях зеленосланцевой фации доэдиа-карские терригенные, вулканические и субвулканические породы докембрийского фундамента, которые с несогласием перекрываются терриген-но-карбонатными толщами самых верхов докембрия—ордовика. Позднедокембрийские толщи прорваны массивами гнейсогранитов и гранитов узунжальского комплекса (Авдеев и др., 1974; Зайчкина и др., 1982; Филатова и др., 1988).
Основной структурный план восточной части Актау-Моинтинского массива определяется крупными антиклиналями, к ядрам которых приурочены выходы кварцито-сланцевых толщ киикской серии. Основание разреза этой серии сложено сла-бометаморфизованными и слаборассланцованны-ми аргиллитами, алевролитами, кварцевыми песчаниками и углеродисто-глинистыми сланцами с линзами мраморов (айкарлинская свита мощностью до 2000 м). Выше по разрезу располагается толща кварцито-песчаников с прослоями и линзами мелкогалечных существенно кварцитовых конгломератов (актауская свита мощностью до 1000 м). На метатерргенных породах киикской серии несо-
гласно залегают вулканиты алтынсынганской свиты, мощность которой превышает 2000 м. Она сложена, главным образом, слабометаморфизован-ными грубо- и тонкофлюидальными лавами кислого состава, местами превращенными в порфироиды, кристаллокластическими туфами, туфо-генно-осадочными породами и субвулканическими гранит-порфирами. В основании алтынсын-ганской свиты прослеживается прерывистый горизонт валунных конгломератов с галькой кварцитов (Авдеев, 1965; Авдеев и др., 1974).
Протерозойские стратифицированные образования западной части Актау-Моинтинского массива характеризуются более высокой степенью структурно-метаморфических преобразований по сравнению с его восточной частью и обычно рассматриваются в составе верхнеатасуйской серии, которая включает (снизу—вверх): уркенде-ускую свиту кислых вулканитов, кабантаускую и айдархарлинскую свиты кварцито-сланцев, кварцитов и кислых вулканитов. Уркендеуская свита мощностью 1000 м образована порфироидами кислого состава, среди которых присутствуют выклинивающиеся по простиранию горизонты брекчированных кварцитов и кварцито-сланцев. Кабантауская свита в нижней части (мощность 300 м) сложена сланцами и кварцитами, а ее верхняя часть (мощность 400 м) представлена чередованием мощных пачек порфироидов кислого состава и кварцитов. В разрезе айдархарлинской свиты мощность 300 м чередуются пачки порфироидов кислого состава и кварциты (Зайцев и др., 1980).
Как видно, строение разрезов и степень структурно-метаморфических преобразований до-вендских стратифицированных комплексов западной и восточной частей Актау-Моинтинского массива существенно различаются. В его восточной части кислые вулканогенные толщи занимают наиболее высокое структурное положение в разрезе, перекрывая кварцито-сланцевые толщи. В западной части массива кислые вулканические породы приурочены к нескольким структурным уровням, которые разделены кварцито-сланце-выми толщами. Это послужило причиной существования двух альтернативных схем расчленения довендского фундамента Актау-Моинтин-ского массива. Согласно первой, в его строении участвует только одна вулканогенная толща кислого состава позднерифейского возраста, а ее различное структурное положение в разных частях массива связано с более поздней тектонической перестройкой (Авдеев и др., 1974; Авдеев, Ковалев, 1989). При этом в структуре западной части массива предполагалось существование крупных лежачих и опрокинутых складок, нарушенных чешуйчатыми надвигами. Этим объяснялось наиболее низкое структурное положение толщи вулканитов кислого состава и неоднократное чередова-
72°
78° в.д.
\ / * \ 9 Караганда|
„ СарысУ »
\Агадырь
-'Каражал •
Г
Балхаш
\ КА Талды-Курган
48° с.ш.
5
м-- м-
8 1 9 X X 10 + + + + ■ + + + 11 \
- >
12
АМ-046 + 13
7
Рис. 1. Схема геологического строения Актау-Моинтинского сиалического массива.
1 — средне-верхнепалезойские терригенно-вулканогенные комплексы; 2 — ордовикско-силурийские кремнисто-базальтовые и терригенные комплексы; 3 — нижнепалезойские кремнистые и терригенные комплексы; 4 — венд-нижнепалеозойский терригенно-карбонатный чехол Актау-Моинтинского сиалического массива; 5—8 — комплексы фундамента массива: 5 — неопротерозойские метаморфизованные кислые эффузивы, 6 — кварциты, 7 — сланцы, 8 — неопротерозойские гранитоиды узунжальского комплекса; 9 — офиолиты; 10 — раннепалезойские гранодиориты и монцониты; 11 — средне-позднепалеозойские гранитоиды; 12 — разрывные нарушения; 13 — места отбора проб для и-РЬ геохронологических исследований и их номера. Цифры в кружках показаны массивы гранитов узунжальского комплекса: 1 — Узунжальский, 2 — Шумекский, 3 — Жамантасский, 4 — Северо-Кабантаусский, 5 — Южно-Кабантаус-ский массивы.
ние порфироидов и кварцито-сланцевых толщ. Альтернативная схема подразумевает выделение нескольк
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.